检索结果-南通市图书馆

作者：刘爽南京农业大学

学位级别：硕士

作为一个农业大国,如何在有限的农业资源基础上,借助先进的科技手段提高农业的生产效率、经济效益与环境效益对我国的农业发展具有十分重大的意义。目前,农业物联网技术是我国农业信息技术研究的热点。而农业物联网中的无线传感器网络(W... 详细信息

作为一个农业大国,如何在有限的农业资源基础上,借助先进的科技手段提高农业的生产效率、经济效益与环境效益对我国的农业发展具有十分重大的意义。目前,农业物联网技术是我国农业信息技术研究的热点。而农业物联网中的无线传感器网络(WSN)在设施农业生产管理方面有着卓越的技术优势,它具有灵活方便、适应性强、部署方便、监测范围广、自组网、功耗低等特点。利用无线传感网络可以完成温湿度、光照、C02、土壤温湿度等重要数据的采集,同时借助环境调控设备对环境进行调节,达到对生产过程进行精确控制的目的,从而提高作物生产效率及相应农产品竞争力。无线传感网络技术在设施农业的生产管理中得到了广泛的应用,然而,现有的系统大都只关注了无线传感器网络传感和控制的终端节点,即在盲拓扑(拓扑结构不可见)或简单拓扑(系统只能查看拓扑结构,不能在拓扑结构上进行操作)结构下进行传感和控制,并没有注意到无线传感网络其本身拓扑结构所存在的可视化操作的应用价值。在农业应用领域中,基于无线传感网络的实时动态拓扑结构的可视化操作可以给使用者提供更直观的系统工作细节,更精准的操作手段及快速准确的系统故障诊断,这对进一步提高设施农业生产管理的效率具有重要的意义。本文主要以农业无线传感网络中的网关、节点为研究对象,展开基于可视化操作的技术研究。首先,通过分析ZIGBEE拓扑结构信息包,提取节点的组网信息并构造能动态描述网络拓扑的数据结构。同时,研究精简的存储方式和快速的拓扑重构算法,最终在网关上实现传感网络拓扑结构的动态图形化显示。其次,提出节点数据通信格式的详细设计方案,网关可根据无线传感网络中各节点的数据包智能识别出各节点的类型并构造出与传感控制能自动匹配的功能列组件。最后,在阿里云平台建立数据服务并对设计相应数据库,实现数据映射机制。通过配置对远程数据进行映射,方便用户的各种使用,并在该平台上搭建web服务器,实现远程数据查询和分析等功能。本文所研究的基于拓扑可视化集控的农业无线智能网关具有图形化的操作界面、多种类型的通信接口,以及数据映射机制和云端平台访问查询等功能。

关键词：拓扑可视化智能网关无线传感网络农业集控

无线传感器网络医疗保健系统中的智能网关设计

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无线传感器网络医疗保健系统中的智能网关设计

作者：陈耀明西安工业大学

学位级别：硕士

在医疗保健系统中使用无线传感器网络(WSN),近年来吸引的众多的研究并取得了巨大的成就。然而,在大部分这些研究中,传感器数据处理,健康状态的决策和紧急信息发送任务是由一个远程服务中心来完成。随着病人数的增加,服务中心收到的传感... 详细信息

在医疗保健系统中使用无线传感器网络(WSN),近年来吸引的众多的研究并取得了巨大的成就。然而,在大部分这些研究中,传感器数据处理,健康状态的决策和紧急信息发送任务是由一个远程服务中心来完成。随着病人数的增加,服务中心收到的传感器的数据数量十分庞大,处理这些数据将需要消耗大量资源,这给远程服务中心带来的负担,延缓了健康状态的判断时间和紧急通知的时间。本文提出并且实现了一个于这种医疗系统的智能网关原型。该网关是特别为住家式无线传感器网络医疗保健系统而设计的一个互连和服务管理平台。网关通过建立无线传感器与公共讯网络之间的连接,并且附带一个板载的数据决策系统(DDS)和一个轻量级的数据库,使得我们可以在网关中实时判断病人的健康状态,以获得对紧急状况更快的响应时间。我们还设计了无线传感器网络,网关和远程服务器之间的通信协议。此外,智能网关上还集成了以太网,Wi-Fi和GSM/GPRS通信模块,来实现向所有护理人员发送各种紧急通知的功能。我们把这个智能网关与一个电子医疗系统专用的无线传感器网络和一个仿真远程服务器整合在一起进行了网关功能实验。实验结果表明,这个网关设计是可靠,低延迟和低功耗的。

关键词：无线传感器网络智能网关医疗保健系统协议转换 GSM/GPRS 数据决策系统

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面向矿山物联网的智能网关的设计与实现

面向矿山物联网的智能网关的设计与实现

作者：赵旭东中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）

学位级别：硕士

采煤业在中国的发展历史悠久,然而技术发展层次参差不齐,总体效率不高,在物联网出现之前煤矿中设备多、厂家多、协议复杂、网络类型多样的特点使得统一简便管理的目的很难达到,而这些问题通过物联网技术都能够解决。物联网要发挥对社... 详细信息

采煤业在中国的发展历史悠久,然而技术发展层次参差不齐,总体效率不高,在物联网出现之前煤矿中设备多、厂家多、协议复杂、网络类型多样的特点使得统一简便管理的目的很难达到,而这些问题通过物联网技术都能够解决。物联网要发挥对社会的推动作用,需要的不仅仅是在概念上的创新,而是要深入到行业中,让物联网技术在某个行业发挥作用,推动行业向前发展。本文针对矿山物联网的关键技术之一——矿山物联网智能网关展开研究,主要工作包括： 1)分析了物联网的发展以及矿山行业的发展现状,提出了多源异构网络状态下矿山物联网的特征;2)针对矿山物联网智能网关进行了详细的需求挖掘和分析,并在需求分析的基础上进行了网关的整体设计;3)在整体设计基础上进行详细的硬件设计,对其硬件进行了详细设计和实现,完成了智能网关的印刷电路板(PrintedCircuitBoard简称PCB)设计;同时,在整体需求和硬件系统资源的基础上对智能网关的主要固件进行了设计;4)将设计实现的智能网关应用于工作面综合监控系统中,通过实际的使用验证了智能网关的合理性和有效性。智能网关的研究标志着物联网已经开始深入到煤矿行业,对于煤矿行业来说,物联网不再停留在概念上,而要为煤矿生产做出具体的推动作用,而在这个过程中针对矿山应用的智能网关不可或缺。

关键词：智能网关物联网异构网络信息融合矿山

物联网感知层智能网关及开放服务接口的研究与实现

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物联网感知层智能网关及开放服务接口的研究与实现

作者：汪永鹏北京邮电大学

学位级别：硕士

物联网（Internet of Things）分为感知层、传输层与应用层三个层次。感知层主要由异构的传感器构成,是物联网的触角与神经末稍,负责整个物联网的关于“物”的数据信息的感知和采集。由于目前的物联网还没有形成统一的规范和标准,传统... 详细信息

物联网（Internet of Things）分为感知层、传输层与应用层三个层次。感知层主要由异构的传感器构成,是物联网的触角与神经末稍,负责整个物联网的关于“物”的数据信息的感知和采集。由于目前的物联网还没有形成统一的规范和标准,传统的传感器不仅在接口上形式多样,感知的数据格式也不尽相同,不利于物联网的数据共享,也成为应用层的发展障碍。为了从物联网的数据采集开始建立数据共享基础,本文设计了一种物联网感知层智能网关模型,并提出了一种通用的自适应的适配机制,为各种接口异构的传感器资源接入到物联网系统中提供解决方案,并对感知数据进行抽象建模以形成统一的数据格式;同时为了满足物联网中数据资源的开放与共享,本文还对网络传输层中的物联网数据资源开放平台进行了研究,着重设计并实现了统一的开放服务接口,将物联网资源以API的形式提供给为应用层,使上层应用的开发更多的着眼于其提供的服务和功能。本课题在研究了国内外物联网发展现状、研究进展及未来趋势之后,通过对物联网目前整体情况的分析总结,对物联网感知层中智能网关以及开放服务接口的功能与架构进行了研究与实现。论文首先从课题的需求分析入手,对多种传感器接口的适配、接入以及管理等功能进行了研究与设计,并提出了异构数据解析、建模、抽象与存储的详细方案。在此之后,通过采用REST的Web服务设计风格在数据资源开放平台上设计并实现了通用的开放服务接口,并给出了一个基于本设计的物联网的应用场景展示,以典型应用实现方式验证了所提方案,对课题的可行性与有效性进行了验证。最后,总结并讨论了物联网感知层智能网关及开放服务接口实现方案的成果与不足,对本研究的实践意义与未来前景进行了展望。

关键词：物联网智能网关传感器节点开放接口

利用智能网关技术降低用户语音欠费的研究及用户信控模式的改进

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利用智能网关技术降低用户语音欠费的研究及用户信控模式的改进

作者：孙大淼吉林大学

学位级别：硕士

智能网在各类通信网络、移动通信领域中取得了广泛应用,在包括我国在内的世界各国得到了迅速发展。然而,从目前世界范围内智能网系统的应用情况看,智能网并没有完全达到其预先设定的设计思想和目标——“为所有的通信网络服务,快速、灵... 详细信息

智能网在各类通信网络、移动通信领域中取得了广泛应用,在包括我国在内的世界各国得到了迅速发展。然而,从目前世界范围内智能网系统的应用情况看,智能网并没有完全达到其预先设定的设计思想和目标——“为所有的通信网络服务,快速、灵活、经济、有效地生成和实现各种新业务”。随着网络技术的不断发展和业务提供方式的日益多样化,智能网系统的局限性日益显现。BOSS系统是中国移动以客户服务、业务运营和管理为核心,以关键性事务操作(客户服务和计费为重点)作为系统的主要功能,为运营商提供一个综合的业务运营和管理平台,提供全面的解决方案。随着BOSS的不断发展已经其内部运营管理趋于完善,但对外系统的框架结构已经越来越不能适应目前系统迅速发展要求。智能网关技术的出现很好的将两套系统有效的集成在一起,通过这种跨系统联合的方式,很好的弥补了两个系统之间的缺憾。目前该技术中国移动作为解决用户欠费持续增高一项关键手段。智能网具有实时话务控制的能力,但是对于用户的资费模型比较简单,且智能网投入的成本高,而BOSS系统不能实现对用户的实时话务控制,只能是按照准实时的方式基于CDR话单计费的进行控制,但是BOSS系统对用户实现的资费模型非常灵活,且资本投入较底。本文围绕基于移动智能网关技术对欠费风险控制方式展开讨论,对其工作机制进行了研究,并探讨了该方式在移动智能网关系统中的实现方案和改进模式。该方案实施能够较好地解决BOSS的实时计费并且有效地降低用户欠费的风险。

关键词： BOSS INGW 智能网智能网关欠费语音信控 SCP 适配器正算反算

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电梯物联网智能网关设计

电梯物联网智能网关设计

作者：林开伟山东大学

学位级别：硕士

近年来,物联网得到了飞速发展并逐渐应用到各个行业。电梯作为人们日常生活中的重要组成部分,物联网的应用也逐渐向其拓展。在电梯物联网系统中,一个重要的核心部件是物联网网关,其扮演着云平台与电梯管理机构、维保机构、调试人员以及... 详细信息

近年来,物联网得到了飞速发展并逐渐应用到各个行业。电梯作为人们日常生活中的重要组成部分,物联网的应用也逐渐向其拓展。在电梯物联网系统中,一个重要的核心部件是物联网网关,其扮演着云平台与电梯管理机构、维保机构、调试人员以及乘客之间交互的中间媒介的角色。电梯物联网网关的性能优劣直接关系到整个电梯物联网系统运行状况。本文对电梯物联网中的关键元素——网关进行了全新设计,使得网关真正做到智能化、模块化并且操作简易化。本文首先从智慧城市的宏观层面讲述了智能化的大背景,对智慧城市的重要组成部分——电梯物联网进行了现状现状分析。针对电梯物联网中的关键部件——网关存在的诸多问题进行了分析,根据分析中总结出的相关问题,提出了本课题的研究内容和目标。其次对电梯物联网系统与网关的基本功能进行了分析。对于电梯物联网系统从基本理念到系统中的各个网络层进行了宏观阐述。对于网关的基本功能,首先对传统的物联网网关的系统组成与数据链路进行了分析并提出了传统方案中存在的问题。针对存在的问题,提出了本文的设计思路。再者对本文的设计重点分布式黑匣子进行了全面设计。从分布式冗余设计和黑匣子模块化设计两个层面对分布式黑匣子进行了细化分析。对分布式网关冗余设计的诸如拓扑结构、数据链路、失效与恢复、故障切换机制进行了针对性分析。对于分布式黑匣子,结合现场应用情况,设计了黑匣子模块化设计的三个有效方案,并分析了三种设计方案的优缺点。随后对电梯物联网智能网关的硬件和软件部分分别进行了详细分析。其中硬件部分给出了关键部分的设计电路与分析,软件部分主要针对分布式设计和黑匣子的自动识别与通讯建立进行了分析设计。最后对本文设计的电梯物联网智能网关进行了测试与现场应用分析,从工程角度分析了该设备的测试过程与应用情况。

关键词：电梯物联网智能网关分布式冗余设计黑匣子

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移动基站监控系统智能网关软件研究与实现

移动基站监控系统智能网关软件研究与实现

作者：张晓龙国防科学技术大学

学位级别：硕士

近年来，随着移动通信技术的飞速发展，各类移动设备与移动业务获得了大量推广应用，导致移动通信网络规模急剧增大，移动通信基站数目急剧增加。各种移动通信基站的广泛部署，使得传统的基于人工看守的监控管理维护方式越来越无法满足... 详细信息

近年来，随着移动通信技术的飞速发展，各类移动设备与移动业务获得了大量推广应用，导致移动通信网络规模急剧增大，移动通信基站数目急剧增加。各种移动通信基站的广泛部署，使得传统的基于人工看守的监控管理维护方式越来越无法满足对移动通信网络实施有效管理的需要。维护成本及管理效率的考量使得针对移动基站的自动化集中监管技术成为当前移动网络监管领域的研究热点。本文以“移动基站综合监控管理系统”的研制与开发为课题背景，深入研究了移动通信基站设备集中监控系统的设计思想及实现原理，给出了一种基于SDH技术的集中式移动基站监控系统解决方案。实践证明：该解决方案可以有效克服现有系统的局限性，能有效解决对大量基站的集中监控管理问题。系统核心设备——智能网关负责完成监控指令解析、基站监控数据流分析、跨域数据转换和转发等核心功能。为了实现智能网关的模块化，提高系统灵活度和可扩展性，本文提出了一种基于处理与转发分离的智能网关体系结构——FPESA，并解决了HNRRS特征数据流提取、多协议智能转发等多个技术难题，在工程上进行了设计与实现。高可靠性设计是系统稳定正常工作的关键，为系统的不间断运行提供有力的支持。在对智能网关面临的系统级失效问题进行深入分析的基础上，提出并实现了智能网关的双机容错热备份系统设计方案。智能网关系统可靠性测试结果表明：该系统设计方案可以较好的降低智能网关的故障失效问题，提高系统的可靠性。

关键词：移动通信基站集中监控智能网关转发引擎可靠性

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基于物联网的智能网关系统研究与实现

基于物联网的智能网关系统研究与实现

作者：羡慧竹北京工业大学

学位级别：硕士

随着物联网技术的出现和计算机技术、网络通信技术、嵌入式技术的飞速发展，工业控制领域正发生着一场深刻的技术变革。功能简单、独立的本地数据监控系统正在被集成度高、可自组网实现协同工作的远程数据监控系统所取代，系统整体的资... 详细信息

随着物联网技术的出现和计算机技术、网络通信技术、嵌入式技术的飞速发展，工业控制领域正发生着一场深刻的技术变革。功能简单、独立的本地数据监控系统正在被集成度高、可自组网实现协同工作的远程数据监控系统所取代，系统整体的资源利用率和安全性能均有所提高。物联网网关作为这种新型监控系统的核心，实现了无线传感网络和传统通信网络的融合，完成不同类型网络间的协议转换，为远程管理和监控底层设备提供了平台。本文主要论述了一种低功耗、支持多通信协议、可用于复杂工业环境下的物联网网关的设计和实现技术，并针对网关应用中遇到的路径规划问题设计了一个合理有效的解决方案。本文首先综述了物联网、智能网关和无线传感网技术的概念及国内外的研究现状，调研分析了现阶段的物联网网关产品，结合实际应用的功能和性能需求，分析比较了多种通信方式、嵌入式核心微处理器和嵌入式操作系统的性能和特点，提出了基于嵌入式技术的物联网网关系统整体设计方案。然后，对系统的硬件和软件设计展开论述。本智能网关系统分为网关平台、采集终端和监控中心三个子系统。设计中，以ARM微处理器Marvell PXA310和STM32L151为核心，搭建网关和采集终端的硬件平台。在此基础上进行系统软件设计，网关平台以嵌入式Linux操作系统为基础，构建设备驱动程序和上层应用处理程序。设备驱动程序对硬件设备的操作进行封装，提供给应用程序使用，应用程序基于多线程机制实现对系统所有任务的调度和管理。监控中心提供嵌入式Web、Java Web和VC客户端三种数据监控管理平台。之后，对网关系统应用中出现的路径规划问题进行了分析，结合最短路径算法仿真结果和网关网络实际特点，提出了基于两种网络参数和Bellman-Ford、Dijkstra、Floyd三种算法仿真数据拟合的路径优化方案，并在网关系统中实现上述设计方案，进行了方案验证。最后，详细描述了网关系统的整体调试过程和运行结果，从而充分验证了基于物联网的智能网关系统设计方案和实现方法的可行性和正确性。文中使用了大量的图片和表格对物联网网关系统的设计与实现过程进行说明，使得系统的整体架构和软硬件结构更加清晰。

关键词：物联网智能网关无线传感网络 ARM Linux

异构网络中智能网关的TCP Westwood算法实现与改进研究

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异构网络中智能网关的TCP Westwood算法实现与改进研究

作者：刘光华河南科技大学

学位级别：硕士

TCP/IP协议组是Internet的基础,其拥塞控制机制保证了Internet高层数据传输的稳定性和可靠性。无线网络具有高误码率、经常变化的带宽、以及长延时等诸多特性。传统的TCP协议已经无法适应链路质量相对较差的无线网络环境,如果在无线网... 详细信息

TCP/IP协议组是Internet的基础,其拥塞控制机制保证了Internet高层数据传输的稳定性和可靠性。无线网络具有高误码率、经常变化的带宽、以及长延时等诸多特性。传统的TCP协议已经无法适应链路质量相对较差的无线网络环境,如果在无线网络环境中依然使用TCP协议,即使数据包丢失是由链路错误造成的,TCP协议依然会启动拥塞控制机制,发送窗口减半,吞吐量下降,系统延时增大,最终降低了无线网络的带宽利用率。因此,如何有效改进异构网络的传输控制协议是当今异构领域研究的一个重要课题。在TCP协议和智能网关模型的研究基础上,针对传统TCP协议在无线网络中存在的诸多问题,本文提出了一种具备异构网络边界访问控制功能的高性能智能网关模型;并在此基础上,将TCP Westwood算法加入到智能网关模型中,建立有线网络、智能网关和无线网络构成的具有传输控制功能的理论模型;TCP Westwood拥塞控制算法通过优异的带宽估计算法,采用AIAD（Additive Increase Adaptive Decrease）拥塞控制机制,则更适合无线网络环境;加入TCP Westwood算法后的智能网关模型,增强了智能网关的边界访问控制功能,使原有的流量控制和拥塞控制算法得到改进;通过网络中带宽的准确估计,更好的控制了发送窗口和发送速率,提高无线网络的传输性能;最后在NS2环境下进行仿真模拟实验。仿真结果表明,TCP Westwood算法加入到智能网关以后,提高了异构网络的有效吞吐率和带宽的利用率,对异构网络传输性能的改善具有很大的理论价值,同时也为智能网关从理论研究到现实环境中的应用起到了一定的推动作用。

关键词： TCP 无线网络智能网关 TCP Westwood算法

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基于ARM9的物联网智能网关设计

基于ARM9的物联网智能网关设计

作者：张福文大连理工大学

学位级别：硕士

工业生产是中国能源、资源消耗的重要方面。对工业生产中能源、资源的使用进行规划并监测对于工业生产具有非常重要的意义。现代工业厂房中对能源、资源的消耗多种多样,主要包括电能、水(自来水、中水)、热力(蒸汽、冷凝水)、气(压缩空... 详细信息

工业生产是中国能源、资源消耗的重要方面。对工业生产中能源、资源的使用进行规划并监测对于工业生产具有非常重要的意义。现代工业厂房中对能源、资源的消耗多种多样,主要包括电能、水(自来水、中水)、热力(蒸汽、冷凝水)、气(压缩空气、氮气、氩气、氧气、丙烷等)、燃气、油、固体燃料等。现代的能源、资源管理系统中,要对厂区内的各能源、资源使用情况进行计量,然后远传到信息管理中心储存,并能通过能源管理平台进行集中监测和能耗分析等管理工作,方便厂区管理人员实时掌握各计量点的监测数据和数据变化趋势。本文以工业能源、资源计量和监测为背景,设计了一种基于ARM和Linux的工业物联网网关设备。实现了多种协议的工业计量仪表的数据采集、本地存储和远传。本文利用AT91SAM9G20工业级微控制器芯片,通过引脚复用,实现了七路数据采集端口。采用SP485EE芯片,加以有效的信号隔离、电源隔离措施,实现了串行端口到RS485总线的自动双工转换。在网络传输方面,本文充分利用微控制器的以太网介质接入层控制器,通过RMII接口连接DM9161芯片,实现了100Base-T的双工以太网通信。本文对网关设备设计的讨论主要分三方面,分别是硬件电路的设计与实现、系统软件的设计和应用层软件的设计。网关设备的硬件部分主要包括微控制器、电源、日历、存储器、声卡、网卡、RS485接口、USB接口以及SD卡扩展槽等的原理分析和电路设计、PCB板图的设计、制板及硬件电路的调试。系统软件方面采用U-Boot作为引导加载程序,设了一个基于Linux内核的嵌入式操作系统并根据需要修改了部分驱动程序。操作系统采用Busybox制作了常用的系统工具,并使用UBIFS创建了根文件系统。在Linux系统的基础上,本文采用Go语言开发了三种工业远传仪表规约的应用层实现,利用TCP/IP和HTTP两种方式实现与服务器的通信,并根据国家的相关标准实现了数据采集和远传。最后,本文针对网关设备的功能,进行了部分测试,并对功能的扩展和进一步测试做出了展望。

关键词：物联网智能网关 Modbus 以太网 RS485